Metināšanas materiālu izvēle A333Gr3 kriogēnajām caurulēm

(1) Alumīnija deoksidēts tērauds
Alumīnija deoksidēts tērauds ir tērauda veids, kas ir ļoti jutīgs pret pēcmetināšanas dzesēšanas ātruma ietekmi. Lielākajā daļā metināšanas elektrodu, ko izmanto alumīnija deoksidēta tērauda loka metināšanā, tiek izmantoti metināšanas elektrodi ar Si-Mn zemu ūdeņraža saturu vai 1,5% uz Ni bāzes vai 20% uz Ni bāzes izgatavoti metināšanas elektrodi.

Lai samazinātu metināšanas siltuma padevi, alumīnija deoksidētais tērauds parasti izmanto tikai daudzslāņu metināšanu ar smalkiem elektrodiem, kas ir mazāki vai vienādi ar ¢3 ~ 3,2 mm, lai augšējās metināšanas lodītes sekundāro termisko ciklu varētu izmantot, lai uzlabotu graudi.

Metinātā metāla triecienizturība, kas uzklāta ar Si-Mn metināšanas elektrodiem 50 grādu leņķī, strauji samazināsies, palielinoties siltuma padevei. Piemēram, kad siltuma padeve palielinās no 18KJ/cm līdz 30KJ/cm, stingrība zaudēs vairāk nekā 60%. 1,5% Ni sērijas un 2,5% Ni sērijas elektrodi nav ļoti jutīgi pret to, tāpēc metināšanai vislabāk ir izmantot šāda veida elektrodus.

Iegremdētā loka metināšana ir plaši izmantota automātiskā metināšanas metode alumīnija deoksidētam tēraudam. Labākā metināšanas stieple, ko izmanto iegremdētā loka metināšanai, ir tāda, kas satur 1,5–3,5% niķeļa un 0,5–1.0% molibdēna.

Saskaņā ar literatūru, izmantojot 2,5% Ni-0,8% Cr-0,5% Mo vai 2% Ni metināšanas stiepli, apvienojumā ar atbilstošu plūsmu, metinātā metāla Šarpī stingrības vērtība pie {{ 7}} grādu var sasniegt vidēji 56-70J (5,7 ~ 7,1 Kgf.m). Pat ja tiek izmantota 0,5% Mo metināšanas stieple un mangāna sakausējuma sārmaina plūsma, ja siltuma ievade tiek kontrolēta zem 26KJ/cm, metiniet metālu ar ν∑-55=55J (5,6Kgf.m) joprojām var ražot.

Izvēloties plūsmu, uzmanība jāpievērš Si un Mn sakritībai metinātajā metālā. Eksperimentāls pierādījums. Atšķirīgs Si un Mn saturs metinātajā metālā radīs lielas izmaiņas Šarpi stingrības vērtībā. Si un Mn saturs ar vislabākajām izturības vērtībām ir {{0}},1–0,2% Si un 0,7–1,1% Mn. Izvēloties metināšanas vadu un Tas jāņem vērā, veicot fluxing.

Alumīnija deoksidētā tēraudā retāk izmanto volframa loka metināšanu un kausēšanas loka metināšanu. Iepriekš minētās metināšanas stieples iegremdētā loka metināšanai var izmantot arī argona loka metināšanai.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2) 2,5 Ni tērauds un 3,5 Ni
2,5 Ni tērauda un 3,5 Ni tērauda iegremdētā loka metināšanu vai MIG metināšanu parasti var metināt ar to pašu metināšanas stiepli kā pamatmateriālu. Mn ir karsto plaisāšanu inhibējošs elements zemas temperatūras tēraudā ar zemu niķeļa saturu. Mangāna satura uzturēšana metinātajā metālā aptuveni 1,2% apmērā ir ļoti izdevīga, lai novērstu karstās plaisas, piemēram, loka krātera plaisas. Tas jāņem vērā, izvēloties metināšanas stieples un plūsmas kombināciju.
3,5Ni tēraudam ir lielāka tendence rūdīt, tāpēc pēc metināšanas termiskās apstrādes (piemēram, 620 grādi × 1 stunda, pēc tam dzesēšana krāsnī), lai novērstu atlikušo spriegumu, ν∑-100 strauji samazināsies no 3,8 kgf. .m līdz 2,1Kgf.m vairs neatbilst prasībām. Metinātajam metālam, kas uzklāts ar 4,5% Ni-0,2% Mo metināšanas stieples, ir daudz mazāka tendence rūdīt. Izmantojot šo metināšanas stiepli, var izvairīties no iepriekšminētajām grūtībām.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3) 9Ni tērauds
9Ni tērauds parasti tiek pakļauts termiskai apstrādei, rūdīšanai un rūdīšanai vai divreiz normalizēšanai un rūdīšanai, lai maksimāli palielinātu tā izturību zemā temperatūrā. Tomēr šāda veida tērauda metināto metālu nevar termiski apstrādāt, kā aprakstīts iepriekš. Tāpēc, ja tiek izmantoti dzelzs sistēmas metināšanas materiāli, ir grūti iegūt metināto metālu ar zemas temperatūras stingrību, kas ir salīdzināma ar parastā metāla izturību. Pašlaik galvenokārt tiek izmantoti metināšanas materiāli ar augstu niķeļa saturu. Metinātajām šuvēm, ko uzklāj šādi metināšanas materiāli, būs pilnībā austenīta struktūra. Lai gan tam ir trūkumi – zemāka izturība nekā 9Ni tērauda parastajam metālam un ļoti dārga cena, trausls lūzums tam vairs nav nopietna problēma.

No iepriekš minētā redzams, ka, tā kā metinātais metāls ir pilnībā austenīts, tad metināšanai ar metināšanas stieņiem un stieplēm izmantotā metinātā metāla izturība zemā temperatūrā ir pilnībā salīdzināma ar parastā metāla izturību, bet stiepes izturība un tecēšanas robeža. ir zemākas nekā parastajam metālam. Niķeli saturošs tērauds ir pašcietējošs, tāpēc lielākā daļa metināšanas stieņu un stiepļu pievērš uzmanību oglekļa satura ierobežošanai, lai panāktu labu metināmību.
Mo ir nozīmīgs stiprinošais elements metināšanas materiālos, savukārt Nb, Ta, Ti un W ir svarīgi rūdīšanas elementi, un visa uzmanība ir pievērsta metināšanas materiālu izvēlei.
Ja metināšanai izmanto tāda paša veida metināšanas stiepli, iegremdētā loka metināšanas metāla izturība un stingrība ir sliktāka nekā MIG metināšanai. Tas var būt saistīts ar lēno metinājuma dzesēšanas ātrumu un iespēju, ka no plūsmas var ieplūst piemaisījumi vai Si. .